Антарктическое озеро Восток, находящееся под почти 4-ёх километровой коркой льда, таит множество загадок, которые не дают спокойно спать многим учёным мира. Этот естественный резервуар, запечатанный льдами 15 миллионов лет назад, является одни самых глубоких озёр мира, запасы воды которого превосходят запасы воды озера Мичиган.
Газета Вечерний Петербург содержит интересное интервью с руководителем лаборатории криоастробиологии Петербургского института ядерной физики Сергеем Алексеевичем Булатом.
— Сергей Алексеевич, поднятые с глубины пробы — что они собой представляют?
— В первый раз это была вода, намерзшая на буровую коронку. Во второй — вода уже из самой скважины, тоже заледенелая. Дело в том, что пробу мы «вытягивали» из озера, не проникая в него, за счет создания разницы давлений. Вода вошла в скважину на 400 метров и, заледенев, осталась там. Наверх было поднято 35 погонных метров этого льда. В лаборатории мы выделили 6 интервалов по полметра этой пробы. И сделали ее анализ.
— Каковы были результаты?
— Во время первого анализа был обнаружен один неизвестный организм. Во время второго — еще один. Оба не совпадали ни с одним известным видом бактерий в мировых базах данных. Мы попытались также отыскать их родственников путем построения деревьев генетического родства, но и там они не принадлежали ни к одной из ветвей известных науке сорока подцарств…
— Однако выводы все еще не стопроцентные? Почему?
— Оба раза в пробе присутствовали примеси керосина, с помощью которого происходило бурение. Вероятность того, что в озере Восток может быть жизнь, — 99%. Но для окончательного подтверждения этого результата нам придется провести экспертизу чистой воды.
— Такую экспертизу планируется провести?
— Да, в конце января. Сейчас в Антарктиду ушел ледокол «Академик Федоров», на котором находятся в том числе сотрудники нашего центра. Они везут с собой титановый отборник с подогревом, который будет погружен в Восток. Задача — отобрать пробу незамороженной воды. Что дает отбор такой воды? Мы получим материал, в котором сохранена естественная среда — газы, давление и так далее. А значит, и организмы в ней остаются живыми (при попадании в нашу среду они погибают). Окончательные выводы, если все пройдет успешно, можно будет сделать летом следующего года.
— Сергей Алексеевич, а с какими-то трудностями вам приходилось сталкиваться в ходе работы?
— Главная трудность — отсутствие собственной базы для проведения анализа образцов. Три месяца в этом году нам пришлось провести в лабораториях во Франции. У нас нужных «стерильных» помещений и оборудования нет. Отмечу, что в Петербурге планировалось создание такого комплекса в составе нашего института. Даже проект был разработан. Но нужная сумма — 40 миллионов рублей на строительство — выделена не была. Чтобы вы понимали: в ПИЯФе есть две программы, которые особо поддерживаются руководством. Наша — астробиологическая. И программа ядерной медицины, которая предполагает разработку средств диагностики и лечения рака. Так вот, на строительство центра ядерной медицины, на которое требовалось всего 160 миллионов рублей, нашли только треть. А ведь это жизнь людей! Что тогда говорить об озере Восток.
— Другие страны занимаются аналогичными исследованиями в Антарктиде?
— Исследованиями подледниковых озер, а значит поисками внеземной жизни, занимаются три государства — Россия, США и Великобритания. Уникальное озеро Восток принадлежит только нашей стране. Америка для исследований выбрала озеро Вильямс — точнее, даже не озеро, а скользящий ледовый шельф практически у самого берега. Британия — озеро Элсвуорт. Россия в 2012-м первая проникла в озеро Восток. Американцы год спустя проникли в Вильямс. Однако выводы их оказались неутешительными. Глубина озерца составила всего 2 метра, нужное оборудование для исследования опустить им вниз не удалось. Итог: найденная жизнь — морская, ничего нового не открыто. Англичане потерпели фиаско с техникой: при температуре 35 градусов мороза их электроника вышла из строя. Они потратили все топливо, которое завозили туда в течение двух лет. Скважину пробурить не удалось. В следующий раз свою попытку они возобновят в 2018 году. И, возвращаясь к сказанному, могут завершить этот эксперимент гораздо раньше нас, если у нас не обратят внимание на этот проект, не сделают его национальным…
— А какие перспективы у этого удивительного проекта?
— Через сезон, в 2015 — 2016 году, предполагается взять воду из озера с разных уровней. Ноль метров, сто, двести, триста и так далее до семисот, а также с самого дна. А ведь чем глубже, тем жизни должно быть больше! Сейчас разрабатывается специальное оборудование, которое пройдет испытания на Байкале. Чтобы не допустить проникновения в Восток чуждых организмов, пробоотборный модуль перед погружением обработают озоном и гамма-лучами, а раскроется он только на грани лед — вода. Если все пройдет успешно, это, думается, будет уже совершенно новое слово в науке и в исследовании Востока.
источник
Озеро Восток, которое находится под многокилометровым ледяным слоем Антарктиды вновь привлекает к себе внимание всего прогрессивного человечества. Сенсационное открытие, сделанное российскими полярниками, не на шутку всколыхнуло весь мир мировой науки. За тем как развиваются события на антарктической станции «Восток» особенно тщательно следят люди, так или иначе связанные с мировым золото-валютным рынком, ювелиры, ихтиологи и всякого рода любители сказок.
Анализ проб воды, взятой с 4-х километровой глубины показал наличие в воде золота. Озеро Восток можно назвать практически золотым. Так же были обнаружены следы рыбы, которая абсолютна не известна современной науке. Эту чудо-рыбу так же можно назвать золотой.
Ледяные стержни, поднятые учеными из озера Восток на поверхность оказались просто сокровищем. Концентрация в стержне ионов золота, после проведенного спектрального анализа, достигала почти 80%, практически — слиток золота.
По словам руководителя центра прикладной химии Сергея Мухина, в одном стержне ионов золота примерно такое же количество, сколько в слитке золота 700-й пробы. Дело в том, что все это золото находится в молекулярном состоянии, и невооруженным взглядом его практически невозможно определить.
Главная задача, которая стоит перед полярными исследователями, понять происхождение в ледниковой стерильной воде стольких примесей металла, хотя и драгоценного.
По предположения, озеро Восток является самой крупной в мире золотоносной жилой. Эти данные подтверждаются космической съемкой. Гряда, которая несет в себе драгоценный металл, является продолжением знаменитого месторождения «Янакоча», находящегося в южноамериканских Андах.
По словам доктора геологических наук Владимира Пролетова, золотоносная жила по составу не является однородной, и содержание металла в разных ее частях колеблется — Южный Полюс является как бы магнитом планетарного масштаба, и мы наблюдаем одно из богатейших мировых месторождений.
Часть золотоносного слоя за сотни лет просто смешивалась на молекулярном уровне с водой. Это называется диффузией(химия, школьный курс). Озеро Восток от внешнего мира полностью закрыто ледяным слоем, почти 4-х километровой толщины. Именно по этой причине металл за миллионы лет никуда не смог деться, находясь в естественных условиях как в сейфе. Напомню, что озеро Восток находится как раз под одноименной российской станцией «Восток».
В кернохранилище, где находятся образцы льда, поддерживается постоянная температура в — 55 градусов. По составу воды в образцах можно проследить то, как на Земле менялся климат, из года в год, на протяжении полмиллиона лет. Раньше кернохранилище представляло из себя сарай с ледышками, в данный момент это настоящая крепость с сокровищами. Это результаты труда 30 лет работы. Для охраны золотоносного льда на антарктическую станцию «Восток» будет привлечена вневедомственная охрана, принадлежащая ФГУП «Росгосметео». Это сделать совсем не просто, ведь в Антарктиде очень жестокие погодные условия.
Известно, что Антарктида не принадлежит ни одному мировому государству. Антарктида является территорией науки. Однако, ряд стран уже сейчас пытается добиться допуска к найденным российскими учеными богатствам. Естественно, по сообщению официального представителя РФ в Антарктическом союзе Андреем Кравченко, Россией наложено вето на эти попытки.
Наших ученых ждала еще одна сенсация — антарктическое озеро Восток является обитаемым. В одном из ледяных кернов полярники обнаружили чешую рыбы, абсолютно неизвестную человечеству. Ученые дали ей официальное название — золотая. Это вполне обоснованное название — растворенное в воде золото покрывает эту рыбу тончайшим слоем.
Если судить по размерам чешуи, она принадлежала достаточно крупной особи — от 90 до 120 сантиметров. После проведенного химического анализа, со слов заведующего отделом Института рыболовства Николая Королева, токсинов в данном образце обнаружено не было.
Эта уникальная находка возможно перевернет всю фундаментальную науку. Как все интересно, в 21 веке очевидным становится тот факт, что золотая рыбка все же существует. Сколько же удивительных открытий нам еще преподнесет озеро Восток?
источник
Предположение о существовании подлёдного озера впервые было выдвинуто советским учёным 1957 году. Первые исследования начались в 1989-м, «подтверждение» Востока произошло в 1996 году
Антарктика и её многочисленные подлёдные водоёмы и реки
Толщина воды под скважиной 600 метров. Давление — 400 атмосфер. Однако жизнь нашли и в более глубокой Марианской впадине. Жизнь не убьют ни подледные минус два градуса, ни отсутствие света.
Антарктическое подледное озеро Восток не спешит открывать перед учеными свои тайны. В первых пробах воды, которые уже изучаются в лабораториях, бактерий почти не обнаружено. А те, что есть, вполне обычные, земные, «налипшие» на образцы уже на поверхности.
Исследователи уже получили образцы замерзшей воды озера Восток. Количество бактерий в нем минимально. Лед, расположенный выше, содержит пузырьки воздуха, который накапливался там в течение миллионов лет и может быть токсичен для организмов.
Специалисты российского Института арктических исследований подтвердили 8 февраля, что они действительно пробили ледовый покров и достигли озера Восток.
На прошедшей на днях астробиологической конференции EANA 2012 российские учёные сообщили о первых результатах анализа воды антарктического реликтового озера Восток, которое на миллионы лет оказалось законсервированным под четырёхкилометровым слоем льда и теперь может предоставить исследователям уникальный биологический материал.
Напомним, что многолетние буровые работы в Антарктиде были приостановлены в феврале 2012 года, когда исследователи достигли нижней границы ледяного покрова. Заминка связана с опасением учёных, что традиционное бурение может внести в воды уникального водоёма микроорганизмы с поверхности. А ведь именно неизвестные науке формы жизни исследователи надеются обнаружить в водах уникального законсервированного озера.
В прошлом исследовательском сезоне, чтобы избежать загрязнения, специалисты использовали особую керосино-фреоновую смесь для смазки и поддержания гидростатического давления в скважине. Такая смесь не растворяется в воде и будет в дальнейшем выдавлена на поверхность вместе с первым водяным столбом.
Этот решающий этап работ начнётся в декабре 2012 года. Но уже сейчас учёные получили возможность изучить небольшое количество воды с поверхности озера, которая замёрзла на буре.
На конференции в Стокгольме Сергей Булат, заведующий группой криоастробиологии Лаборатории генетики эукариот Петербургского института ядерной физики, сообщил, что изученный образец содержал всего десять бактерий на миллилитр. Этот показатель соответствует чистой комнате.
Генетический анализ четырёх видов микроорганизмов, найденных в пробе, показал, что три из них попали в воду со смазкой бура. Идентифицировать четвёртый вид пока не удалось, но, скорее всего, он также имеет «поверхностное» происхождение.
Однако учёные не расстроены. Они говорят, что эти данные предварительные. По-настоящему интересные результаты ожидаются не раньше мая 2013 года, когда в Санкт-Петербург будут доставлены «чистые» пробы воды, в том числе из придонных слоёв. По мнению Булата, отсутствие живых организмов у поверхности не означает, что их нет в донных отложениях.
Озеро Восток – крупнейшее, но далеко не единственное подлёдное озеро в Антарктиде. Таких водоёмов на южном континенте около 370. По ориентировочным оценкам площадь Востока составляет 15 тысяч квадратных километров, а глубина превышает 1200 метров.
Потенциальному «населению» уникального водоёма необходимо выживать в весьма суровых условиях. Ледяной панцирь толщиной в четыре километра создаёт давление в несколько сотен атмосфер.
С оседающим льдом в воду Востока постоянно поступает кислород. В результате его содержание в водах уникального озера может превышать один грамм на литр, тогда как в обычной воде этот показатель составляет 5-8 миллиграммов на литр.
Ранее Булат заявлял, что в случае обнаружения в озере каких-либо форм жизни это будет фундаментальным открытием в области эволюции. Ведь сейчас науке неизвестны микроорганизмы, живущие в столь насыщенной кислородом среде. (За 20 миллионов лет изоляции такие вполне могли появиться, наука не раз открывала экстремофилов.)
С другой стороны, если следов живых существ не найдут, Восток станет единственной ненаселённой микроорганизмами областью на Земле.
Отметим, что российские учёные не единственные, кто проводит исследования ледяных недр южного континента. Полярники из Британской организации по исследованию Антарктики (BAS) планируют похожие работы на озере Элсуорт, а американские исследователи заинтересованы в изучении глубин ледового потока Уилланса (Whillans Ice Stream).
Все эти исследования ценны не только сами по себе, но и для астробиологов, которые ищут неизвестные науке формы жизни на других планетах. Например, спутник Юпитера Европа обладает обширным подповерхностным водным океаном, в котором могут скрываться внеземные микроорганизмы.
источник
В ноябре в Антарктиду на поиски жизни в подледном озере Восток отправляется новая российская экспедиция. Главная задача — добыть чистую озерную воду и ответить на вопрос: действительно ли там есть неизвестная нам жизнь. Ученые уже обнаружили микроорганизм, не похожий ни на какой другой в мире.
Про непонятную бактерию из антарктического озера рассказывает Сергей Булат. Он заведует лабораторией криоастробиологии Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова (ПИЯФ). А рассказывает он про нашу, земную бактерию не где-нибудь, а в Институте космических исследований РАН, на семинаре Дней космической науки. Где астробиология — и где озеро Восток? В чем связь?
Подразделение с таким красивым названием создали в ПИЯФ весной 2014 года. У него две цели: неизвестная («внеземная») жизнь в озере Восток и молекулы жизни (азотистые основания, аминокислоты и пр.) в частичках космической пыли и комет, собранных в Антарктиде.
Поисками жизни вне Земли люди занимаются уже давно и готовы тратить на это миллиарды всяческих денег. Успехов пока немного. Самое главное достижение — обнаружение американским марсоходом «Кьюриосити» в декабре 2012 года органических веществ и водяного пара (какая жизнь без воды!) в образцах марсианского грунта. Правда, тут встают два вопроса: не занесены ли эти самые органические вещества на Марс с Земли (вместе с земными инструментами) и не погибли ли живые формы, которые, возможно, находились в пробах грунта, в ходе анализа?
Чтобы ответить на эти вопросы, и нужна вода из озера Восток. В этой точке сходятся астробиологи и микробиологи земные.
Абсолютный минимум температуры на планете зафиксирован 21 июля 1983 года возле станции «Восток». Ещё более лютый холод, -91,2 °C, определили по спутниковым замерам на японской станции «Купол Фудзи». Но этот рекорд не прзнан из-за способа измерения с большой погрешностью.
Озеро отделено от внешнего мира четырехкилометровой толщей льда на протяжении миллионов лет. Температура воды в нем минус 2,65 градуса Цельсия, давление — 400 атмосфер. И планетологи утверждают, что жизнь там возможна. Подобные озера могут существовать и под ледовыми полярными шапками Марса, и на спутниках Юпитера — Европе и Энцеладе. То есть исследовать пробы воды из Востока — значит одновременно и отработать технологию поиска жизни на чужих планетах, и, вероятно, найти иную жизнь у себя на Земле.
Реликтовый водоем по счастливой случайности находится как раз под одноименной российской полярной станцией. Средняя годовая температура здесь минус 55 градусов, а зимой доходит до минус 89 градусов. Каждый год с августа по ноябрь образуется огромная озоновая дыра, через которую к поверхности Антарктиды поступают губительные космические лучи. К этому набору местных условий стоит добавить высоту 3,5 километра над уровнем моря. Так что жизни вблизи станции «Восток» нет.
— Сюда не залетают даже птицы! — говорит Сергей Булат.
Чтобы добраться до древнего озера, российские исследователи из Арктического и Антарктического научно-исследовательского института пробурили скважину в ледовом щите. Работа шла многие годы с перерывами, пока 5 февраля 2012 года бур не проник в озеро.
Вот этот-то момент проникновения мог стать моментом истины, но пока не стал. Наши инженеры придумали, как сделать так, чтобы в девственно чистое озеро не попало ничего из внешнего мира: они сыграли на разнице давлений, так что озерная вода поднялась по скважине аж на 600 метров, вытесняя более легкую буровую жидкость вверх и не позволив ей тем самым попасть в озеро. Но специалисты не смогли предупредить смешивание поднявшейся по скважине воды с этой самой буровой жидкостью, в основном состоящей из керосина. Так что изучать пришлось содержимое ледяного керна, образовавшегося из керосино-водяной смеси.
Чтобы добраться до поверхности озера, пришлось пробурить 3769, 3 метра льда.
Тогда ученые взяли на анализ озерную воду, намерзшую на буровой колонне снаружи. Обработку материала сначала организовали во Франции, в Лаборатории гляциологии и геофизики окружающей среды — в специальных чистых комнатах, насколько возможно избавленных от пыли, ведь пыль содержит ДНК в огромных количествах. Затем провели генетические исследования в двух независимых российских лабораториях: в ПИЯФе и ОИЯИ (Дубна). Тогда и нашли бактерию неизвестного вида, не похожую ни на что существующее в природе.
Сначала подсчитали содержащиеся в полученных образцах клетки, их оказалось 167 штук в одном миллилитре — совсем немного.
— В океане их содержание — миллион на миллилитр, — говорит Сергей Булат. — Было в пробах немного образцов ДНК. Мы их амплифицировали, клонировали, секвенировали и нашли десятки видов бактерий, но все они были из нашей библиотеки загрязнителей, за исключением неизвестного вида W 123-10.
Ученые сравнили обнаруженный вид с видами, содержащимися в мировой базе данных микроорганизмов, но не нашли сходства ни с одним из них более чем на 90%. А это обязательное условие для того, чтобы отнести организм к тому или иному виду.
— Здесь сходство было менее 86%, — отмечает заведующий лабораторией. — Мы построили дерево родства с известными крупными видами — ни к одному из них филогенетически наш микроорганизм не подходит.
Контуры озера Восток, полученные с помощью гравитационных измерений
— Есть основания полагать, что неизвестная жизнь в верхних слоях озера Восток существует, но мы это не доказали. Необходимо собрать чистую воду без керосина, — говорит Сергей Булат.Исследование, проведенное год спустя на образцах «керосино-водяного» ледяного керна, не дало ученым ничего — ни одного неизвестного организма обнаружено не было.
Новое проникновение в озеро намечено на январь 2015 года. До его поверхности буровикам надо будет пройти 45 метров, на это уйдет недели две. Исследователи хотят добраться до нижних слоев воды и с помощью подводного аппарата взять там пробы. Заодно предстоит измерить содержание в озерной воде кислорода. Ведь по расчетам, произведенным на основании косвенных данных (по «мгновенной» скорости коррозии бура и бурному газовыделению), этого газа там слишком много, для того чтобы могла существовать жизнь, — 800 миллиграммов на литр, в то время как даже в лабораторных (читай: тепличных) условиях бактерии выживают лишь при содержании кислорода менее 70 миллиграммов на литр.
Новую порцию воды из озера Восток планируют доставить в лаборатории в мае будущего года.
Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №2 (02) декабрь 2014 г.
источник
Завершился очередной сезон работы на антарктическом озере Восток. Полярники рассказали о том, что сделано, о планах на будущее и заинтриговали еще неопубликованными данными.
Несколько дней назад в Санкт-Петербург вернулись участники очередного этапа работ по исследованию озера Восток в Антарктиде. Ученые рассказали о предварительных результатах работы во время видеомоста Санкт-Петербург–Москва, организованного агентством «РИА Новости».
Изучение озера Восток сегодня можно назвать одним из самых масштабных научных проектов России. Предположение о том, что под толщей антарктического льда скрывается огромный водоем, появилось в середине прошлого века. В 70-е году в существовании подледниковых озер уже никто не сомневался. Тогда же были начаты буровые работы на станции Восток, хотя само озеро было предсказано еще только теоретически, на основании геофизических данных. В 1972 году полярникам удалось пройти в глубь ледника до отметки 952 метра, в 1985 была достигнута глубина 2202 метра, в 1993 прошли отметку в 2755 метров, в 1998 году полярникам удалось достичь глубины 3623 метра. И вот, 5 февраля достигнув отметки 3769,3 метров специалисты Российской антарктической экспедиции после десятков лет бурения впервые проникли в скрытое под четырехкилометровой толщей антарктического льда озеро Восток — крупнейшее в Антарктиде подледниковое озеро, которое миллионы лет было изолировано от внешнего мира.
Технология бурения льда имеет свою историю. Как рассказал заведующий кафедрой бурения скважин Национального минерально-сырьевого университета «Горный» профессор Николай Иванович Васильев, работы по бурению льда начались в тогда еще Горном институте в 1967 году под руководством Бориса Борисовича Кудряшова, специалиста по бурению в осложненных условиях. Бурение скважины 5Г началось в 1990 году тепловым способом, для чего используются толстые, а, следовательно, тяжелые кабели. В условиях же Антарктиды, тем более что станция «Восток» находится на расстоянии 1400 км от берега, все материалы и механизмы должны быть тщательно продуманы и с точки зрения логистики. Кроме того, при механическом способе бурения, по мнению специалистов «Горного», керн получается более качественным.
Последние три года, когда скважина достигла глубины более 3 тысяч метров, ученым пришлось преодолевать проблему с бурением так называемого «теплого льда», который имеет температуру близкую к температуре фазового перехода между льдом и водой и при любом воздействии начинает плавиться. Основной проблемой бурения глубоких горизонтов ледников являются осложнения и аварии, вызванные налипанием частиц ледяного шлама на забойный буровой инструмент. Несколько лет назад в «Горном» была разработана технология, которая позволяет очищать буровой снаряд и не подвергать лед дополнительному воздействию, которое может вызвать его нежелательное плавление. Кроме того, нужно извлечь на поверхность ледяной керн, ради которого и проводится работа. Один рейс забойного снаряда занимает порядка пяти часов, за которые снаряд пробуривает расстояние всего лишь в три метра. Еще одно условие, которое должно быть соблюдено при буровых работах на озере, это исключение попадания в скважину каких-либо микроорганизмов с поверхности. По словам ученых, это условие соблюдается и буровая жидкость, вместе с которой могли бы быть занесены какие-либо частицы с поверхности, в воду озера не попадает.
В этом сезоне полярники возобновили буровые работы, чтобы получить образцы льда из свежей озерной воды, поднимающейся по скважине. Как рассказал руководитель Российской антарктической экспедиции Валерий Владимирович Лукин, по технологии, которая используется в буровых работах, предварительно создается эффект недокомпенсации давления столба заливочной жидкости в скважине, в результате чего за счет разницы давления вода из озера поднимается наверх и замерзает в скважине. Затем она разбуривается, и эта свежезамороженная вода поступает для анализа в научные лаборатории. Этим и занимались полярники в этом сезоне – разбуривали воду, проникшую из озера в скважину в прошлом году, и поднимали ее в виде ледяного керна на поверхность. Не обошлось без неожиданностей: оказалось, что вода, проникшая в скважину, поднялась на очень большую высоту – почти 600 метров, затем пошла на спад и в итоге замерзла на уровне около 40 метров. По теоретическим расчетам, все должно было быть иначе, и теперь в лабораторных условиях придется выяснить, почему так произошло. Это важно для следующего этапа – исследований непосредственно водной толщи озера. Нужно будет еще раз вскрыть озеро и опустить в скважину специальный исследовательский модуль, который возьмет пробы воды. Для такой работы необходимы точные расчеты. Кроме того, какое-то время будет необходимо поддерживать скважину в незамерзшем состоянии. В дальнейшем будет разработана специальная буровая установка, которая сможет взять пробы грунта со дна озера. По словам Николая Васильева, сделать это реально, но сложнее, чем при осуществлении буровых работ на Луне и на Марсе.
Полученные в прошедшем сезоне керны прибудут в Санкт-Петербург только в мае, на борту исследовательского судна «Академик Федоров», где они хранятся в специальных рефрижераторных камерах.
Что касается поиска реликтовых микроорганизмов, которые могли сохраниться в озере, Владимир Яковлевич Липенков, заведующий Лабораторией изменения климата и окружающей среды Арктического и Антарктического Научно-исследовательского института (ААНИИ) сообщил, что в ближайшее время будут опубликованы первые результаты исследований, и намекнул, что нас ждет много интересного. Пока что группа специалистов Института ядерной физики под руководством Сергея Булата исследовала прошлогодние образцы намерзшей на буровой снаряд воды, которая хлынула в скважину, но смешалась с буровой жидкостью, так что 4 вида бактерий, в итоге обнаруженные в пробах, оказались занесенными с поверхности. Но это предсказуемый результат. Вполне возможно, что и в верхнем слое воды жизни не окажется, а вот в более глубоких слоях и осадочных породах шансы найти неизвестных пока «оксигенофилов» есть. Дело в том, что в воде озера очень высокая концентрация кислорода, в 50 раз выше, чем в обычной питьевой воде (точные данные ученые рассчитывают получить, проанализировав свежие керны). Науке неизвестны организмы, которые могли бы существовать в подобных условиях. Кроме привычки к высокой концентрации кислорода, обитатели озера должны использовать неорганический углерод, выживать при высоком давлении и низких температурах.
А пока мы ждем сенсаций от биологов, Владимир Липенков рассказал о гигантских монокристаллах льда, обнаруженных в процессе бурения. Ранее на Земле такие гиганты не встречались – длина ледяных глыб превышает 3,5 метра при том, что скорость роста найденных кристаллов не превышала 5 мм в год. Такой медленной скорости нарастания невозможно достичь даже в идеальных лабораторных условиях. Речь идет уже об озерном льде, а не о леднике, то есть это тот лед, которым покрыто озеро, как в обычных водоемах зимой.
Как сказал Валерий Владимирович Лукин, проникновение в озеро Восток можно сравнить с освоением космоса – по значимости для науки и для увеличения престижа государства. Сначала в космос запустили первые спутники, что само по себе стало сенсацией, в Антарктиде появились первые путешественники и первопроходцы, затем в космос отправился человек, появились и первые антарктические исследовательские станции. Сейчас активно изучаются разные объекты Солнечной системы, тот же марсоход Curiosity ищет жизнь на Марсе, а мы идем вглубь и ищем жизнь в озере Восток и проекты эти по значимости не уступают друг другу. Кроме того, подобные системы могут существовать и подо льдом в полярных шапках Марса, на некоторых спутниках Юпитера. Таким образом, подледниковые озера Антарктиды являются отличным полигоном для отработки инженерных решений и технологий, которые будут направлены на другие объекты Солнечной системы.
1. Вышка буровой установки на станции «Восток» (журнал «Природа»)
2. Схема озера Восток в разрезе (НИИ Арктики и Антарктики)
3. Участники пресс-конференции (фото автора).
источник
С сообщениями «Глубокое бурение в Центральной Антарктиде и проникновение в подледниковое озеро Восток» перед Президиумом РАН выступили академик Владимир Михайлович Котляков, кандидат географических наук Владимир Яковлевич Липенков (Арктический и антарктический научно-исследовательский институт Росгидромета), доктор технических наук Николай Иванович Васильев (Санкт-Петербургский государственный горный университет).
В феврале этого года произошло знаменательное событие: российские учёные первыми в мире проникли в знаменитое подлёдное озеро Восток. К настоящему времени удалось дешифрировать палеоклиматическую информацию до глубины 3360м, т.е. «уйти» в прошлое на 440 тыс. лет.
История изучения толщи антарктического льда началась в середине прошлого века. В начале 1960-х годов в Институте географии АН СССР было научно обосновано заключение о том, что существует критическая толщина антарктического ледника, при превышении которой на ледниковом ложе начинается таяние льда. В результате расчётов выяснилось, что уже в 350 км от берега реальная толщина льда начинает превышать её критическое значение, так что почти во всей Центральной Антарктиде, несмотря на очень низкие средние годовые температуры, у ложа идёт непрерывное таяние, и под мощным ледниковым покровом должен быть слой жидкой воды.
Глубокое бурение льда на станции Восток было начато в 1970 г., техника и технология бурения льда разрабатывались в Ленинградском горном институте, а на начальном этапе изотопный анализ керна выполнялся в Москве в изотопной лаборатории Института географии АН СССР. Ледяной керн, получаемый из глубокой скважины, служит источником очень богатой информации: изотопы воды позволяют получить сведения о температуре окружающей среды в прошлом, газовые пузырьки свидетельствуют о составе древней атмосферы и пр. Само озеро было сначала предсказано Андреем Петровичем Капицей в 50-е годы прошлого века, а подтверждение предсказаний произошло в 1996 году. Озеро Восток лишь немногим уступает по площади водной поверхности крупнейшего в Европе Ладожского озера и составляет почти треть Байкала. По объёму воды озеро Восток занимает пятое место среди пресноводных водоёмов планеты.
Важным достижением проекта бурения на станции Восток стала реконструкция климата и газового состава атмосферы во время древнего межледникового периода, который переживала наша планета 410 тыс. лет назад и который хорошо известен под названием «морская изотопная стадия 11». Это единственный – из четырёх полностью зарегистрированных в керне станции Восток – межледниковый период, который был таким же тёплым и таким же продолжительным, как наш голоцен. Есть все основания рассматривать эту стадию как уникальную эпоху в истории Земли, изучение которой может дать ключ к пониманию современного климата.
В это время характеристики климата и газового состава атмосферы Земли испытывали значительные колебания. Значительная доля естественных климатических колебаний связана с циклическими изменениями прецессии равноденствий, наклона оси Земли и эксцентриситета её орбиты. Наиболее существенный вклад в глобальные изменения природной среды вносили колебания с периодом около 100 тыс. лет (соответствуют циклу изменения эксцентриситета земной орбиты), которые определяли время наступления ледниковых и межледниковых эпох на нашей планете. Исследования выявили тесную связь между глобальными изменениями климата и концентрацией двуокиси углерода (СО2) и метана (СН4) в атмосфере Земли. Благодаря изучению ледяных кернов Востока эта связь была впервые прослежена на протяжении четырёх больших (100-тысячелетних) климатических циклов и стала неопровержимым экспериментальным доказательством роли парниковых газов как усилителей первоначально слабых климатических изменений, вызванных циклическими колебаниями орбитальных параметров планеты и связанными с ними изменениями количества солнечной энергии.
Данные со станции Восток говорят о том, что «морская изотопная стадия 11» была подобна текущему межледниковью, и мы имеем, еще по крайней мере, несколько тысяч лет умеренно тёплого климата, а затем неизбежно начнется новое глобальное похолодание и наступит очередной ледниковый период.
К 2007 г. сформировалось представление о существовании под ледниковом покровом Антарктиды обширной подлёдной гидрологической системы, состоящей из крупных озёр тектонического происхождения (как озеро Восток) и соединяющих их «рек» и каналов, через которые постоянно или периодически происходит дренаж подледниковой воды. В настоящее время признано, что эта гидрологическая сеть оказывает существенное влияние на форму и размеры ледникового покрова Антарктиды.
До проникновения в озеро Восток единственным источником экспериментальных данных о его гидрологическом режиме служат образцы льда, образовавшегося при замерзании озерной воды. В озёрном льду содержание газовых, химических и биологических компонентов в 100–1000 раз меньше, чем в воде озера, где происходит аккумуляция газов и химических примесей, поступающих из атмосферы через ледник и из осадков на дне озера. Такая среда уникальна в биологическом плане. Она может оказать серьёзное сдерживающее влияние на развитие жизни в озере и требует специальной адаптации обитающих здесь микроорганизмов.
Поверхность озера была достигнута 5 февраля 2012 г на глубине 3769,3 м, которая, с учетом наклона скважины, соответствует вертикальному расстоянию от дневной поверхности ледника примерно 3759 м. Озёрная вода вошла в скважину под давлением не менее 4 атм, что полностью исключило возможность попадания заливочной жидкости в подледниковый водоём. Озёрная вода поднялась в скважине на 600 м от поверхности озера и, естественно, замёрзла. Однако достигший озера буровой снаряд, покрытый толстым слоем льда, удалось поднять на поверхность. В заранее подготовленные стерильные контейнеры был произведён отбор образцов замёрзшей озёрной воды для биологических, химических и изотопных анализов.
Результаты подсчёта микробных клеток подтверждаются данными анализа ДНК, которые показывают, что озёрный лёд в целом – исключительно чистый материал, не содержащий ни бактериальную, ни архебактеральную ДНК. Тип микроорганизмов, которые потенциально могут существовать в воде озера – это оксигенофильные (любят кислород) хемоавтотрофные (перерабатывают неорганический углерод) пьезофильные (живут под высоким давлением) психрофилы (низкотемпературные организмы). Бактерии такого рода в озёрном льду не обнаружены и науке пока не известны. Предельно низкие концентрации микробных клеток в современном снеге на поверхности Антарктиды свидетельствуют о том, что перекрывающий озеро Антарктический ледниковый щит следует рассматривать как барьер, который на протяжении миллионов лет препятствовал контакту возможной озёрной биоты с поверхностью.
Разработкой и внедрением технологий кернового бурения льда занимается Санкт-Петербургский горный университет. Благодаря усовершенствованиям в конструкции снаряда и технологии бурения удалось сохранить высокую эффективность буровых работ даже на рекордных глубинах. На последнем этапе бурения выход керна за сутки работы составлял 2–2,4 м, что значительно превышает аналогичные показатели зарубежных буровых снарядов при бурении придонных слоёв антарктического ледника (но на меньших глубинах).
Сейчас сформулирован список фундаментальных проблем, которые необходимо и можно решить в ходе проведения прямых исследований водной толщи озера:
1) определить степень изолированности озера Восток от других элементов подледниковой гидрологической сети Антарктиды;
2) рассмотреть проблему стабильности озера Восток и оценить вероятность катастрофических сбросов воды из озера;
3) выяснить происхождение и оценить возраст озера как водного тела (в случае его изолированности);
4) определить концентрацию, видовой состав и механизмы адаптации микроорганизмов, населяющих водную толщу озера (или получить подтверждения её стерильности).
Верхний 50-метровый слой озера наиболее интересен с точки зрения уточнения термодинамических свойств озёрной воды, определения концентрации растворённых газов и получения данных, необходимых для идентификации гидродинамической модели циркуляции озера. Поэтому при проведении первых прямых измерений характеристик водной толщи озера Восток измерительное устройство будет опускаться в озеро на грузонесущем кабеле до глубины 50 м, что позволит производить измерения в режиме on-line. Для отбора проб воды с целью их последующего анализа пробоотборник будет погружаться до 500–700 м и, вероятно, достигнет придонных слоёв озера.
источник
Исследование образцов воды, полученных в мае 2012 года из антарктического озера Восток, показало, что в нем обитают бактерии, которые нельзя отнести ни к одному из известных подцарств бактерий, сообщил РИА Новости сотрудник лаборатории генетики эукариот Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) Сергей Булат.
«Неделю назад был закончен фактически последний анализ (будет еще один, но его результаты вряд ли что изменят). После исключения всех известных нам контаминантов (посторонних организмов)… была обнаружена ДНК бактерии, которая не совпала ни с одним из известных видов в мировых базах данных. Мы называем эту жизнь неидентифицируемой и неклассифицируемой. Приписать ее к какому-то известному подцарств бактерий не удалось», — сказал Булат.
Он пояснил, что ученые исследовали образцы воды, замерзшей на буровой коронке после проникновения в озеро. После исключения всех известных контаминантов осталось три вида бактерий, из них два также были «забракованы» как посторонние. «А вот третья находка оказалась интересной. Было выявлено семь клонов, то есть семь независимых фрагментов ДНК. Когда мы попытались идентифицировать эту ДНК, она не совпала ни с одним из известных видов. Уровень сходства составил меньше 86%. Это фактически «ноль» при работе с ДНК. Уровень 90% уже говорит о том, что организм неизвестный», — сказал Булат.
Затем ученые попытались отыскать «родственников» новой бактерии путем построения филогенетических деревьев — цепочек генетического родства. «И построение филогенетических деревьев не позволило… приписать ее ни к одному из известных около 40 подцарств», — сказал ученый. «Если бы ее (ДНК этой бактерии — ред.) нашли на Марсе, несомненно, заявили бы, что это жизнь с Марса. Хотя это земная ДНК», — добавил он.
Булат напомнил, что в мае из Антарктиды прибудут пробы чистой замерзшей воды. «Если из этой чистой воды мы снова выделим те же группы организмов, можно будет уверенно говорить, что мы нашли на Земле новую жизнь, которой нет нигде в базах данных», — сказал он.
Давайте вспомним немного подробней про это озеро …
Еще в начале 60-х годов наличие подледных озер было предсказано И. Зотиковым, который провел теплофизические расчеты, основанные на решении уравнения теплопроводности в леднике и показал, что по профилю от станции Мирный к станции Восток и далее к Южному географическому полюсу центральные области ледникового покрова Антарктиды находятся в условиях, когда отвод тепла от нижней поверхности ледника вверх из-за большой его толщины очень мал [Зотиков И.А.,1961] . В связи с этим часть геотермического потока должна постоянно затрачиваться на непрерывное таяние у границы лед-твердое ложе. Проще говоря ледяная шапка играет роль термоса, а тепло земли потапливает лед. Зотиков показал, что температура льда у его нижней границы равна температуре плавления (-2оС) при давлении у ложа более 300 атм. и следовательно талая вода в виде сравнительно тонкой пленки выдавливается в те места, где толщина ледника меньше, и намерзает там вновь, двигаясь к краям ледника уже в виде льда. В отдельных углублениях подледного ложа эта вода может скапливаться в виде озер под самой толстой центральной частью Антарктического ледяного щита. Эта вода должна быть богата кислородом, который доставляют постепенно опускающиеся в глубины верхние слои льда и снега. И очень может быть, что в этом подледниковом озере есть жизнь.
Через два года уже была составлена расчетная карта областей непрерывного таяния у ложа в центральной части ледникового покрова Антарктиды. Из карты следовало, что станции Восток, Амундсен-Скотт, Берд находятся в областях, где идет непрерывное донное таяние, и можно ожидать, что здесь существуют подледниковые озера [Zotikov I.A, 1963] и теория блестяще подтвердилась практикой.
Еще в 1959 и 1964 годах сейсмические исследования, проведенные молодым географом А.П. Капицей в Центральной Антарктиде, принесли неожиданные результаты. В районе станции «Восток» сигнал выдавал два пика отражения вместо одного — у отметок 3 730 и 4 130 м. Из этого можно было сделать вывод, что до глубины 3 730 м простирается толща ледника, а на глубине 4 130 м начинаются коренные горные породы Антарктиды. Но что находится между этими двумя отметками?Тогда эти 400 метров неизвестности решили считать менее плотными осадочными породами, нижнюю и верхнюю границы которых и зафиксировало «эхо» сейсмических волн. Теперь мы знаем уже наверняка, что сейсмические волны «наткнулись» не на осадочные отложения, а на водную толщу, превышающую 400 м.
Гусеничный тягач ДТ-30 («Ишимбай») с радиолокационным балком «Витязь»
В 1970-х годах Британский полярный институт имени Р. Скотта выполнил большую программу авиаполетов с зондированием радиоволнами ледников Центральной Антарктиды. На лентах радиозондирования маршруты в некоторых местах пересекали участки, где отражения подо льдом принимали своеобразный характер. Можно было предположить, что именно в этих точках полетные линии пересекали крупные скопления подледниковых вод, которые тогда, в 1970-х годах, и получили название подледных озер. А озеро, над которым располагалась станция Восток получило имя по имени станции.
Последующие годы исследований и сейсмологических измерений показали, что озеро Восток имеет огромные размеры. Длина озера около 250 км, ширина около 50 км, глубина до 750 м., площадь почти 20 тыс кв.км.
Это незамерзающее озеро, толщей льда полностью отрезано от прямых контактов с солнцем, ветрами и с жизнью на поверхности, причем, по некоторым подсчетам, озеро находится в изоляции около 14 миллионов лет. Как показывают результаты термического сканирования поверхности, температура воды в озере весьма высокая — примерно от 10 до 18 градусов по Цельсию, что явно свидетельствует о подземном источнике тепла. Кроме того, над поверхностью воды находится высокий, в сотни метров куполообразный свод, заполненный каким-то воздухом.
Первоначальной, основной целью глубинного бурения было получение непрерывного ледяного керна — цилиндрической колонки льда — своеобразного среза ледника, изучение которого позволило реконструировать все изменения климата нашей планеты за последние 420 тыс. лет, записанную в слоях нараставшего льда. Еще в 1959 году начальник станции «Восток» В.С. Игнатов при помощи термобура сумел достичь 40-метровой глубины. Годом позже термобур, сконструированный И.А. Зотиковым, смог пройти на 10 метров больше. Из-за несовершенства техники достичь более впечатляющих результатов тогда не удалось — бур попросту вмерзал в лед. Ситуация изменилась с приходом в 1967 году специалистов Ленинградского горного института, которые три десятка лет занимались бурением льда на станции «Восток», сумев углубиться в ледяную толщу на 3 623 м. .
Однако лед с глубин 3 551 и 3 607 принес удивительные микробиологические данные . Были обнаружены три вида термофильных бактерий, аналоги которых развиваются в гидротермальных источниках активных областей океанов и континентов при температурах 40—60°С. Найденные бактерии, по-видимому, обитают в горячих источниках на дне озера, используя для своей жизнедеятельности только неорганические соединения — водород, углекислый газ, тиосульфаты. Конечно, это только начальные результаты, но уже из них следуют важные и интересные заключения, позволяющие предположить, что гидротермальная деятельность в озере Восток в основном определяется местной циркуляцией талых вод в земной коре, когда они мигрируют вниз по разломам и трещинам на глубину нескольких километров, а затем возвращаются к поверхности озера, обогащенные неорганическими соединениями, служащими источником питания бактерий
Другими словами, обнаружены все типичные признаки биологических процессов и ныне, возможно, протекающих в полностью изолированной экосистеме. То есть это уникальная «капсула из далекого прошлого», открыв которую ученые могли решить множество сложнейших нерешенных проблем в истории нашей планеты.
Для избежания загрязнения реликтового озера в 1998 г. на заседании SCAR (Scientific Counsil for Antarctic Research) — международного научного комитета по антарктическим исследованиям было принято решение о приостановке бурения до выработки экологически безопасного способа проникновения в подледный водоем.
Станция Восток. На переднем плане буровая вышка скважины 5-Г
До озера оставалось 130 метров. Иностранные учёные были против той жидкости, которую наши учёные использовали при бурении. Они боялись загрязнения озера токсичными веществами. Тогда российские специалисты разработали другую технологию, исключающую любое загрязнение. Были учтены все замечания международных экспертов и работы возобновились. С 2004 по настоящее время шли сложные работы по бурению. Решалось множество возникающих проблем, включая обрыв троса-кабеля и потерю снаряда.
Результатов ждал весь научный мир. Например, по мнению учёных озеро Восток в Антарктиде является аналогом гигантского водоёма открытого на спутнике Юпитера. Если в экстремальных условиях подо льдом Антарктики возможна жизнь, то и на спутнике Юпитера Европе она тоже возможна.
Для справки: Учёными Петербургского института ядерной физики ведут испытания двух специальных зондов для физического и биохимического исследования воды из озера Восток. Кроме этого ими были разработаны озонаторы и гамма-излучатели, с помощью которых будут стерилизоваться научные инструменты и приборы погружаемые в скважину.
5 февраля 2012 года российские ученые, пробурив 3768 метров, наконец достигли поверхности подледникового озера.
Толщина льда над озером достигает трех с половиной — четырех километров. Водоем находится в 500 километрах от побережья материка, омываемого Индийским океаном.Точные координаты озера: 76 градусов и 30 минут южной широты, 102-106 градусов восточной долготы.Протяженность береговой линии озера составляет порядка тысячи километров, площадь водного зеркала составляет 15,5 тысячи квадратных километров. Объем озера — около 6,3 кубических километра.
Глубина варьируется от 650 метров до 1,2 километра.Ученые официально подтвердили факт проникновения в реликтовые воды и поделились подробностями Арктический и антарктический научно-исследовательский институт в среду официально подтвердил успех российских ученых в многолетней экспедиции по проникновению в подледниковое озеро «Восток», передает «Интерфакс».Как сообщила в среду пресс-служба Арктического и Антарктического научно-исследовательского института со ссылкой на начальника Российской антарктической экспедиции Валерия Лукина, проникновение в реликтовые воды подледникового озера Восток через глубокую ледяную скважину произошло 5 февраля в 20:25 по Москве.
«Накануне, 4 февраля на отметке глубины скважины 3 766 метров произошел контакт бурового снаряда с водной линзой. Свидетельством этому стал нижний участок ледяного керна, извлеченного с этой глубины — поверхность нижних 70 см керна была отглазирована так, как будто перед самым подъемом он был погружен в воду», — говорится в сообщении.
Следующий спуск бурового снаряда показал, что процесс бурения льда не продолжается: насос снаряда, предназначенный для откачки буровой жидкости, стал закачивать воду. При очередном подъеме снаряда в буровой комплекс было поднято около 30-40 литров воды, которая замерзла в процессе подъема.
Пробы свежезамороженной воды были собраны в специальную стерильную лабораторную посуду. После этой операции бурение ледника было продолжено, и на отметке 3769,3 метра на следующий день произошел контакт бурового снаряда с реальным водным телом подледникового озера, говорится в сообщении.
В момент контакта с водной поверхностью датчики зафиксировали резкий скачок давления на забое и момента упора при вращении буровой коронки снаряда, который срочно подняли на поверхность.
«Как это и предполагалось по разработанной в 2000 году в Санкт-Петербургском государственном Горном университете и Арктическом и антарктическом научно-исследовательском институте технологии экологически чистого проникновения в подледниковое озеро Восток, подъем воды из озера в призабойной части скважины произошел на высоте около 30-40 м от нижней поверхности ледника», — подчеркивают в ААНИИ.
При этом буровая жидкость, плотность которой меньше плотности озерной воды, стала быстро подниматься по стволу скважины. «В результате около полутора кубометров этой жидкости вылилось через верхнюю поверхность скважины в специальные поддоны, установленные в буровом комплексе, и затем было откачано в бочки.
Таким образом, теоретически предсказанные 11 лет назад результаты были полностью доказаны на практике», — говорится в сообщении.
Фотографии предоставлены Антарктической партией ПМГРЭ.
источник
Исследовать подледниковое озеро Восток в Антарктиде, над которым расположена одноименная станция, вскоре предстоит очередной экспедиции петербургских ученых. Основная часть работ придется на начинающееся в Южном полушарии лето, когда температура поднимется до вполне приемлемых минус 20 – 35 градусов (зимой там бывает до минус 80). Среди участников экспедиции гляциолог (специалист по изучению льдов) Алексей Екайкин, сотрудник Лаборатории изменений климата и окружающей среды Арктического и антарктического НИИ. В феврале 2012 и январе 2015 годов он принимал участие в первом и втором вскрытиях озера, закончившихся взятием проб воды из-под 4-километровой толщи льда. Грядущей экспедиции предстоит третий раз проникнуть в загадочное озеро.
– О чем свидетельствуют результаты многолетних исследований озера Восток?
– Во время бурения, которое выполнялось специалистами Санкт-Петербургского Горного университета под руководством профессора Васильева, брались образцы ледяного керна с разной глубины (на станции Восток есть даже специальное помещение с температурой минус 55 градусов для хранения проб). В дальнейшем эти образцы льда доставлялись научно-исследовательским судном «Академик Федоров» в Санкт-Петербург. Так вот: по результатам исследований можно судить об изменениях климата на планете в течение последних 420 тысяч лет.
Необыкновенно интересна сама структура озера. Только представьте: 4 километра льда, под которыми от 600 до 1200 метров воды. А на дне, в полной темноте, бьют горячие ключи – гидротермальные источники! Исследовав образцы воды и льда, мы доказали, что они там есть! Озеро занимает огромную котловину в геологически активной зоне. Там происходят микроземлетрясения, не ощущаемые человеком, но фиксируемые приборами. На дне достаточно высокая температура, тогда как на границе «вода – лед» она составляет минус 3 градуса, что соответствует точке замерзания при высоком давлении.
Очень важный момент: в озере крайне высоко содержание кислорода. Бур, который ненадолго искупался в его воде, очень быстро ржавел. Анализы подтвердили: кислорода там на 1 – 2 порядка больше, чем в любом пресноводном водоеме на поверхности Земли. А его высокая концентрация губительна для всего живого. Кислород, попросту говоря, сжигает органику. В озере Восток, если следовать привычной земной логике, вообще не должно быть жизни. Но если она обнаружится – это будет научная сенсация. Значит, есть микроорганизмы, которые смогли за миллионы лет как-то приспособиться к новым условиям. Стало быть, нужно по-иному взглянуть на поиск жизни на просторах Вселенной. Если микроорганизмы выжили в озере Восток, почему бы им не жить и на других планетах, на которых есть вода или ее следы?
Если же жизнь так и не удастся обнаружить, и этот факт будет сенсацией. Значит, не всегда там, где вода, есть жизнь.
– Так есть ли жизнь в озере Восток?
– В пробах воды была найдена неизвестная бактерия (исследования проводили специалисты Санкт-Петербургского института ядерной физики), ДНК которой не совпала ни с одной из уже известных учеными. То есть ее нет в базе данных бактерий. Но нужны дальнейшие исследования, подтверждающие, что найденная бактерия – уникальна и нигде больше в привычном нам земном мире не встречается. К сожалению, царство бактерий вообще недостаточно изучено.
Проблема в том, что полученные из озера пробы все-таки были немного загрязнены керосином, который использовался при бурении в качестве заливочной жидкости – чтобы ледяная скважина «не заплывала» вследствие давления льда. Керосин не смешивается с водой, но тем не менее какие-то его частички попали в образцы. Вот как раз из-за этого небольшого загрязнения и невозможно доказать, что найденные нами бактерии действительно являются обитателями озера. В нынешнюю экспедицию будем пробовать новую методику, по которой между керосином и водой будет добавлен слой экологически чистой буферной жидкости – силикона. Нужны абсолютно чистые пробы.
И конечно, в отдаленной перспективе – отбор донных отложений. Именно на дне лежит, образно говоря, целый сундук с непознанными сокровищами, каждое из которых – научное открытие.
– А если вы обнаружите там опасные бактерии и вирусы? Они не «пойдут гулять» по земле, заражая все живое?
– Нет! Во-первых, все пробы везут в замороженном виде в специально оборудованные лаборатории, из которых ничего не вырвется. Для подобных случаев существуют международные протоколы, регламентирующие как безопасность подобных работ для человечества, так и сохранение объекта исследования в первозданном виде. Во-вторых, у любого вида – свой ареал обитания, свои оптимальные условия существования. Они миллионы лет приспосабливались к столь специфическим условиям озера Восток, поэтому в наших обычных условиях им не выжить.
– Мы с вами говорим о микроорганизмах, не видимых человеческому глазу. Но не встретятся ли в озере Восток вполне себе живые ихтиозавры и им подобные? Озеро было изолированным столько лет!
– Сто миллионов лет назад на территории нынешней Антарктиды действительно бегали динозавры, росли гигантские папоротники и хвощи. Но вот уже 14 миллионов лет как Антарктида окончательно покрылась льдами. Никого живого не осталось.
– Каковы дальнейшие перспективы изучения озера Восток?
– Ближайшие планы – экологически чистый отбор проб жидкой воды озера для изучения его микробиологического, химического, изотопного, минерального и газового составов. В более отдаленной перспективе, как я уже сказал, – бурение донных осадков озера.
Эти работы потребуют огромных организационных и технических усилий, а также финансовых вложений. Как будет развиваться ситуация – сегодня сказать сложно. Дело в том, что в 2012 году закончилось действие федеральной целевой программы «Мировой океан», в рамках которой финансировалась вся антарктическая наука в России. К счастью, последние три года у нас есть грант Российского научного фонда, благодаря которому мы можем проводить свои исследования. Но что будет дальше, когда этот грант закончится, – пока неизвестно.
– Для вас это будет уже тринадцатая экспедиция в Антарктику…
– Антарктика притягивает. Хотя первый раз она меня встретила неприветливо. Это был 1998 год. Мы прилетели на Восток, и началась сильная метель. А меня поселили в отдельном домике. И метель замела его по крышу, так что я остался в одиночестве в огромном снежном сугробе. Телефон был сломан, связи никакой. Еды не было. Только вода. На протяжении двух дней мне было очень плохо. Станция расположена на высоте 3490 метров над уровнем моря. Фактически – это высокогорье. И если альпинисты идут в горы постепенно и их организм поэтапно адаптируется, то здесь ты с самолета высаживаешься сразу в «безвоздушное пространство». Ощущения неприятные: начинают сниться кошмары, причем не понимаешь, сон это или явь. На станции меня тоже не сразу хватились, поскольку я был новенький и меня никто не знал. В общем, откопали меня только на третьи сутки. Теперь же я без Антарктиды жить не смогу.
Восток – пятое по величине пресноводное озеро планеты Земля. Внешне оно похоже на Байкал, если Байкал закрыть слоем льда толщиной почти в 4 км. От поверхности озера до поверхности ледника 3769,3 метра. Именно столько нужно было пройти буру, чтобы достигнуть поверхности воды и взять пробы.
Технология экологически чистого вскрытия озера Восток была разработана еще в конце 1990-х годов и впервые успешно реализована в феврале 2012 года. Согласно этой технологии, в момент вскрытия озера давление заливочной жидкости (смеси керосина и фреона) в скважине немного меньше давления воды в озере. За счет этого озерная вода поднимается в скважину, вытесняя керосин и препятствуя загрязнению озера. Через какое-то время вода в скважине замерзает, и ее повторно разбуривают, отбирая таким образом образцы для исследования.
источник
Российские ученые надеются обнаружить неизвестные ранее науке живые организмы. Исследователи думают, что они содержатся в пробах льда, которые извлечены из антарктического озера «Восток». В данный момент кристаллы плывут в Санкт- Петербург на борту исследовательского судна «Академик Фёдоров» и попадут в руки ученых в мае.
—————————————-
Найдут или нет доисторические бактерии там это еще вопрос, а вот какую информацию для науки может дать анализ реликтовой воды озера?
По идее можно и отклонения земной оси проследить, я хз, может так и делают..
Здесь подробнее. Судя по всему, заражение реликтового озера поверхностными микробами-бактериями всё же произошло. Вода озера сначала поднялась на 600 метров, а затем ушла в зад и остановилась на уровне 40 метров в скважине. Получается, что воздуха в Новой Швабии нет, как нет и самой Швабии. Красивой сказке пришёл конец.
7 марта 2013, 15::35
Ученые, исследовавшие пробы воды, взятые в мае прошлого года из антарктического озера Восток, обнаружили в них бактерии, которые нельзя отнести ни к одному из известных подцарств бактерий, сообщил сотрудник лаборатории генетики эукариот Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) Сергей Булат.
«Неделю назад был закончен фактически последний анализ (будет еще один, но его результаты вряд ли что изменят). После исключения всех известных нам контаминантов (посторонних организмов). была обнаружена ДНК бактерии, которая не совпала ни с одним из известных видов в мировых базах данных. Мы называем эту жизнь неидентифицируемой и неклассифицируемой. Приписать ее к какому-то известному подцарств бактерий не удалось», — сказал Булат, передает РИА «Новости».
Он пояснил, что ученые исследовали образцы воды, замерзшей на буровой коронке после проникновения в озере. В мае «Академик Федоров» доставит образцы свежезамерзшей озерной воды, исследование которой позволит ученым проверить свои выводы.
чего то найдут, только что.
Затраты на экспедиции и исследования были — соответственно будут написаны статьи для подогрева интереса к науке у российских граждан ПМСМ
13. Bushroot, так в ядерном институте наверное мощная техническая база, микроскопы мощные или ещё что. Исследовали ведь ДНК.
12 марта 2013, 18::42
Сотрудник лаборатории генетики эукариот Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) Сергей Булат рассказал в интервью журналу «Русский Репортер» об «удивительной» бактерии из озера Восток в Антарктиде, которую не удалось идентифицировать.
По словам исследователя, уникальность найденной бактерии еще требует подтверждения, поскольку «снаряд для бурения чистотой не отличается», а пробы, использованные при анализе данных, были сняты как раз с обледеневшего бура.
«Проб чистой воды никто не изучал, это предстоит сделать в мае нынешнего года. По сути та вода, что мы изучали, техническая, она вообще не подлежит исследованию», — сказал Булат.
По его словам, исследователям удаловь «отделить только 150 миллилитров чистой воды, что крайне мало для проведения подобных исследований». «Но мы все же сделали ДНК-анализ и нашли три бактерии. Два микроорганизма почти на 100% совпали с существующими видами — это микроорганизмы, которые находились на самом буре. Но была найдена еще одна бактерия, которая оказалась удивительной», — приводит слова ученого «Русский Репортер».
Специалист объяснил, что бактерии не переносят давления кислорода, а критическим показателем, при котором они находятся на грани жизни и смерти – 700 мг кислорода на литр.
«Это недавно доказали американцы. В Востоке же показатель 1300 мг. Третья бактерия оказалась способна обитать в условиях, несовместимых с жизнью для бактерий вообще», — отметил Булат.
По словам сотрудника ПИЯФ, бактерию нельзя назвать внеземной жизнью.
«Да и нашли мы ее на Земле — как же она может быть внеземной? Конечно, если бы мы на Марсе обнаружили бактерию с подобными свойствами, то сказали бы сразу, что это внеземная форма жизни», — сказал ученый.
Булат опроверг также опасность находки для человека: «Это бактерии, которые обитают в нечеловеческой среде. Они не могут питаться органикой и паразитировать на чем-то живом, они едят минералы. Наша среда для таких микроорганизмов несовместима с жизнью».
Ученый не исключил, что в Востоке могут находиться необычные бактерии. В планах исследователей, по его словам, запустить в озеро подводные аппараты и взять пробы с самого дна.
Булат добавил, что исследование антарктических озер — это «такое же соревнование для стран, каким когда-то был полет на Луну».
«Нам повезло, что Восток подкинул нам столь необычную находку. Американцам, когда они вскрыли свое озеро, не повезло, они ничего интересного там не нашли. Конечно, им сейчас хочется обвинять нас в том, что мы не способны проводить столь серьезные исследования. Наши ученые сейчас занимаются разработкой технологий стерильного проникновения в озеро, и в мае мы уже сможем увидеть результаты этой работы», — заключил исследователь ПИЯФ.
Ученые, используя мировые базы данных типа GenBank, попытались идентифицировать находку на уровне вида-рода-семейства. Однако ее не удалось даже классифицировать путем филогенетического анализа на уровне филума (крупного раздела царства бактерий).
«Существует предположение, что данный вид бактерий относится к разделу некультивируемых бактерий типа Candidate Division OD1 или OP11. Однако филогенетические построения не подтверждают родство как с данными, так и другими известными разделами типа Proteobacteria, Cyanobacteria, Firmicutes etc», – отметили в пресс-релизе института.
источник